3 boyutlu (3D) yazıcılar kısa bir süredir (1984) hayatımızda olmasına rağmen o kadar hızlı bir şekilde geliştiler ki, onlarla yapabileceklerimizin sonu yok. Malzeme mühendisliği alanında ortaya çıkmış bir teknoloji olmakla birlikte, aklınıza gelecek her sektörde varlar hatta uzayda bile. NASA’nın astronotları ihtiyaçları olan materyalleri uzaya gönderdikleri 3D yazıcıdan basarak elde ediyorlar.
Bazı spor giyim markaları ayakkabıların tabanlarında 3D baskı tekniği kullanarak hem maliyetlerini düşürdüler hem üretim hızlarını artırmayı başardılar.
Sağlık sektöründe medikal malzemeler 3D yazıcı ile basılıp hastanın anatomisine uygun protezler yapılabiliyor. İş organ yapımına kadar gidiyor; Hollanda’da 23 yaşındaki bir hastanın kafatası 3D yazıcı ile üretilmiş bir kafatasıyla değiştirildi.
Gıda sektörü de 3D yazıcıların nimetlerinden yararlanıyor. Kişiye özel beslenmeye uyum gösterebilmesi, sürdürülebilirlik özelliğiyle çalışmalar aralıksız devam ediyor.
Et ürünleri üretiminde kullanılma, et proses atıklarının değerlendirilmesi çalışmaları devam ediyor. Bu konuda hazırlanmış bir makale Mart ayında Türk Tarım – Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi’nde yayınlandı. Makalenin tamamına ulaşmak için www.guzelyasa.com.tr ‘yi ziyaret edebilirsiniz.
Nüfus Artıyor Doğal Kaynaklar Azalıyor
Dünyada küresel ölçekte sürekli artan nüfus (2050 yılı dünya nüfusunun 9 milyar olması bekleniyor) ve buna bağlı olarak artan protein ihtiyacına göre yapılan tahminler endişe verici boyutlarda. Öyle ki, endüstriyel üretimin mevcut kapasitesiyle bu nüfusun protein ihtiyacını karşılayamayacağı öngörülüyor. Alternatif protein kaynaklarının irdelenmesi ve mevcut protein kaynaklarının daha verimli ve sürdürülebilir metotlarla işlenmesine ihtiyaç duyulduğu ise artık yadsınamaz bir gerçek.
Protein kaynakları ve beslenme konusunda Dünya Sağlık Örgütü (WHO) günlük protein alım miktarı 0,66 g protein / kg vücut ağırlığı olarak belirliyor. Bir başka deyişle 50 kg ağırlığında bir insanın günde ihtiyaç duyduğu kaliteli protein miktarı 33 g olarak hesaplanıyor.
Türkiye’de ise Sağlık Bakanlığı tarafından hazırlanan Türkiye’ye Özgü Beslenme Rehberi’ne göre toplam nüfusun %29,2’si günlük protein alım miktarının altında beslenirken; toplam protein alımının %58’i de bitkisel gıdalardan sağlanıyor. Ve bu oranın %40’ı tahıl ürünlerinden geliyor. Sağlık Bakanlığı tarafından Türkiye için yeterli alım miktarı günde 1,04 g protein / kg vücut ağırlığı olarak ifade ediliyor.
Kırmızı et protein oranı ve kalitesi yüksek bir gıda. Fakat ortalama bir sığır karkasının yalnızca %7,2’si değerli et ve/veya et ürünlerine dönüşebiliyor. Müşteri talepleri doğrultusunda yüzyıllar boyunca kalıplaşmış olan bonfile, antrikot, nuar gibi özel kesim parçalar çıkarıldığında, değerli etler dışında kalan karkas parçaları şarküteri ürünleri ve daha düşük kalitede yan ürünler üretimi ile atık değerlendirme amaçlarıyla kullanılmak üzere değerlendiriliyor. Literatürdeki yeni araştırmalara göre, endüstriyel et parçalama uygulamalarından vazgeçilmesi pek mümkün görünmemesine rağmen, alternatif protein kaynakları ile geliştirilen ürünlerin ve birinci sınıf olmayan etlerden yapılan işlenmiş et ürünlerinin önemli rekabet öğelerine dönüşeceği öngörülüyor. Kârlılığı ve rekabeti yükseltebilmek için endüstrinin et ve et ürünlerini yeniden şekillendirme veya katma değeri yüksek parça etler üretiminde yeni teknolojik uygulamalar yönünde bir arayışı mevcut.
Kişiye Özgü Beslenme
Kişiye özgü beslenme yaklaşımı, bilinen günlük toplam kalori ve besin öğesine dayalı diyet modellerinin dışında; kişinin mesleğine, fiziksel aktivite düzeyine, fenotipine ve genotipine göre hazırlanan diyeti ifade ediyor. Bu yaklaşım ile Avrupa çapında “Food4me” projesi gerçekleştirildi ve sonuçları paylaşıldı. Buna göre diyetin fenotip ve genotip özelliklerle birleştirilmesiyle kişiye özgü hazırlanarak uygulanmasının kronik rahatsızlıkların (obezite, tip-2 diyabet ve ateroskleroz gibi) azaltılmasında etkili olabileceği vurgulandı. Bu bağlamda 3D yazıcı teknolojisi, ürün reçetesinin kolayca ve tekrar tekrar değiştirilebilmesi, çiğneme kolaylığı sağlayacak şekilde düzenlenebilmesi, butik ölçekli kullanılabilmesi, porsiyon ayarlanmasının kolayca yapılabilmesi gibi yönleriyle kişiye özgü beslenme yaklaşımı için oldukça uygun görülüyor. Öte yandan, günümüzde çocuklar tarafından yeterince tercih edilmeyen meyve ve sebze tüketimini daha cazip hale getirebilmenin alternatif bir yolu olarak da çeşitli formlarda atıştırmalıklar tasarlanabilmesi için 3D yazıcılarda gıda üretimi oldukça yüksek potansiyele sahip.
3D Yazıcı Teknolojisiyle Et Ürünlerinde Yapılan Çalışmalar
Et ürünlerinde 3D yazıcılar ile yapılan çalışmalarda son yıllarda bir artış göze çarpıyor. Bu çalışmalar daha önce yalnızca ürün tasarımı ve reçete geliştirme üzerine iken, artık 3D yazıcılarla üretilen ürünlerin yazdırma sonrası işlem (post-proses: yarı mamul ürünlerin mamule dönüşmeden önce geçirdiği ve son şeklini aldığı işlemler) parametreleri de inceleniyor.
Bu çalışmalardan birinde 3D yazdırılmış etlerin post-proses uygunluğunu incelendi. Katmanlı yığın modelleme (FDM) ile 3D yazıcı kullanarak gerçekleştirilen çalışmada, iki başlık kullanıldı (domuz yağı ve dana eti karışımları) ve aralıklarla yazdırarak dikdörtgenler prizması şeklinde pişmeye hazır et blokları hazırlandı. Yazdırılmış etler 75°C ve 30 dakika boyunca sous-vide tekniği ile pişirildi. Pişme kaybı, büzülme, su tutma kapasitesi, yağ tutma kapasitesi, yapışkanlık, sertlik ve çiğnenebilirlik parametreleri incelendi.
Yağ oranı artıkça pişme kaybı, büzülme ve yapışkanlık parametrelerinde artış olurken, yağ tutma kapasitesi, nem tutma kapasitesi, sertlik ve çiğnenebilirlik parametrelerinde düşüş kaydedildi. Boşluk yoğunluğu azaldıkça nem tutma kapasitesinin, sertliğin ve çiğnenebilirliğin arttığı; büzülme ve yapışkanlığın belirgin olarak azaldığı kaydedildi.
Bir başka çalışmada, püre haline getirilmiş et ve et ürünlerinin transglutaminaz enzimi kullanılarak FDM yöntemi ile yazdırıldığı denemelerde olumlu sonuçlar alındı. Kereviz, deniztarağı ve hindi eti, 3D yazıcı kullanılarak yarı mamul jel formunda, pişirilmek veya kızartılmak üzere farklı geometrilerde hazırlandı.
Ayrıca “3D Food Printing Conference Asia-Pasific” konferansında ikinci sınıf etlerden elde edilmiş yazdırılabilir emülsifiye kırmızı et kullanılarak üretim gerçekleştirildi. Helozonik şekillerde üretilen 3D et ürünleri byFlow 3D printer ile yazdırıldı ve ürün şekillerinin kızartma sonrası korunduğu görüldü.
Yakın zamanda et satın almak için marketlere kasaplara gitmek yerine 3D yazıcıdan bastırma yöntemi çok uzak görünmüyor değil mi, ne dersiniz?
Kaynak:
Derleme Makale
Türk Tarım – Gıda Bilim ve Teknoloji Dergisi, 8(5): 1018-1026, 2020
Geliş: 18.09.2019
Kabul: 03.03.2020
Sorumlu yazar: Celalettin Değerli
Pınar Et Şirketi, Araştırma ve Geliştirme Merkezi, İzmir, Türkiye
Gıda Mühendisliği Bölümü, Ege Üniversitesi, İzmir, Türkiye
Makalenin tamamına ulaşmak için
